Журнал наработки талевого каната по системе API

Небольшой проект, который занял 3 место на корпоративной научно-технической конференции ЗАО «Сибирская Сервисная Компания» в 2011. Суть проекта — переход от устаревших советских методик по расчету наработки на талевый канат к современным международным стандартам. Проект успешно внедрен на производстве, с 2011 наработка рассчитывается согласно описанной ниже методике. При желании можете воспользоваться опубликованными наработками.

http://www.slideshare.net/slideshow/embed_code/28699937

Введение
В области нефтегазовой промышленности существующая нормативная база устарела: перешедшие России по наследству от СССР основные ГОСТы, СНиПы и другие стандарты были разработаны в 60-е годы прошлого века и не отвечают современным требованиям.

В результате на производстве и при разработке новых проектов используются устаревшие методики, которые не отражают современного положения вещей.

Решение данной проблемы требует реализации целого комплекса мер. В связи с тем, что переработка существующей нормативной базы может занять годы, оптимальным представляется изучение и адаптация зарубежных норм. Рядом промышленных предприятий предпринимаются шаги по применению зарубежного опыта.

Сравнительный анализ эффективности применения зарубежных норм позволит сформулировать основную задачу по изменению нормативной базы РФ. В случае выявления преимущества зарубежных норм предусмотрена их адаптация и внедрение в практическую деятельность компаний hire writer.

Принятый в 2002 г. федеральный закон №184 нарушил стройную систему регулярных обновлений СНиПов, которая существовала. Система была нарушена, и в результате появилось беспорядочное, хаотичное движение. Создается множество технических комитетов, причем есть мелкие, которые занимаются одним видом работы, и есть гиганты, как технический комитет по строительству, который захватывает все объекты нашей формируемой среды жизнеобитания. Теперь каждая вотчина делает сама себе документы, и возникает огромная проблема их стыковки – межотраслевой, межрегиональной.

Ведение наработки на талевый канат в НФ ЗАО «Сибирская Сервисная Компания»
В настоящий момент времени для ведения наработки на талевый канат в НФ ЗАО «ССК» используются морально устаревшие методики, основанные на ГОСТ 16853-88. ГОСТ «Канаты стальные талевые для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения» был утвержден и введен в работу 01.07.1989. Данный стандарт распространяется на стальные талевые канаты, используемые на буровых установках для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения нефтяных и газовых скважин. ГОСТ регламентирует требования к производству, технические условия эксплуатации талевого каната на буровых установках, правила приемки, транспортирования и хранения.

Также к документу прилагается анкета работы талевого каната, которую по замыслу авторов следовало направлять заводу-изготовителю для анализа в целях улучшения выпускаемой продукции. Непосредственно сам расчет наработки в ГОСТ не описан, но как правило ведется по общепринятой формуле (в том числе и в НФ ЗАО «ССК»):

kanat1
где:
T – работа, т∙км
n – количество свечей в КНБК, шт
G – вес КНБК, т
P – общий вес талевого блока и элеватора, т

На сегодняшний день данная формула морально устарела и не позволяет в полной мере оценить износ талевого каната. В ней отсутствуют важные параметры, которые оказывают большое влияние на итоговый расчет. Здесь не учитывается плотность бурового раствора, возможное наличие в КНБК секции с легкосплавным бурильным инструментом и УБТ, а также разница в нагрузке на талевый канат при выполнении таких циклических операций как СПО, бурение, спуск обсадной колонны.

Ведение наработки на талевый канат на аналогичных предприятиях отрасли
В связи с медленным развитием ГОСТ в последние годы многие предприятия нефтяной промышленности постепенно переходят на международные стандарты API.

Американский институт нефти (англ. American Petroleum Institute, API) —национальная неправительственная организация США, занимающаяся исследованиями всех аспектов и обеспечивающая деятельность по регулированию вопросов в области нефтяной и газовой промышленности.

Одним из направлений деятельности Американского института нефти является разработка стандартов. Первые стандарты API были опубликованы в 1924 году. Сегодня институт поддерживает более чем 500 стандартов и рекомендуемых практик, охватывающих все сегменты нефтяной и газовой промышленности в целях содействия использованию безопасного, взаимозаменяемого оборудования и проверенных инженерно-технических практик.

Абсолютное большинство зарубежных буровых компаний придерживается стандартов API при ведении наработки на талевый канат. Среди отечественных часть предприятий по инерции с советских времен ведет наработку по ГОСТ (ООО «РН-Бурение»), часть постепенно переходит на API (ООО «СГК-Бурение»).

Особенности методики API и отличия от ГОСТ
Принцип ведения наработки по системе API во многом аналогичен ГОСТ, но охватывает больше параметров, влияющих на износ талевого каната. Учет ведется за полный цикл спускоподъема инструмента, при этом методика учитывает отличия в нагрузке на талевую систему при выполнении различных видов операций.

СПО до глубины L
Большая часть работы талевого каната приходится на спускоподъемные операции. Базовая формула для расчета при выполнении СПО на глубину L:

kanat1
где:
T – работа, т∙км
L – глубина скважины, м
l – длина свечи, м
d – дополнительный вес от УБТ и долота (с учетом выталкивающей силы), кг
ρ – вес на 1 метр бурильной трубы с замковыми соединениями (с учетом выталкивающей силы), кг/м
P – общий вес талевого блока/элеватора, кг

Бурение до глубины L
Работа талевого каната при бурении выражается через работу при СПО. Эта зависимость прослеживается при рассмотрении полного цикла бурения.

  • Бурение на длину свечи
  • Подъем на длину свечи
  • Проработка на длину свечи
  • Подъем на длину свечи для наращивания
  • Спуск квадрата в шурф
  • Подъем на длину свечи для наращивания
  • Спуск КНБК в скважину
  • Подъем квадрата из шурфа

Анализ показывает что:

  1. Операции 1 и 2 эквивалентны 1 СПО
  2. Операции 3 и 4 эквивалентны 1 СПО
  3. Операции 5, 6, 7 и 8 эквивалентны 1 СПО

В итоге бурение приравнивается к 3 спускоподъемным операциям. При 2 расхаживаниях (проработках) после каждой пробуренной свечи результат умножается на 4 (4 полные спускоподъемные операции), при 4 на 5 и т.д.

kanat1

Бурение с глубины L1 до глубины L2
Результат вычисляется как разница между работой талевого каната при бурении до глубины L2 и L1.

kanat1

Отбор керна между глубиной L1 и глубиной L2
Для расчета работы при отборе керна за основу, как и при бурении, берется цикл СПО.

  • Бурение (отбор керна) на длину керноприемного устройства
  • Подъем на длину свечи
  • Спуск квадрата в шурф
  • Подъем на длину свечи для наращивания
  • Спуск КНБК в скважину
  • Подъем квадрата из шурфа

Анализ показывает что:

  1. Операции 1 и 2 эквивалентны 1 СПО
  2. Операция 5 эквивалентна ½ СПО
  3. Операции 3, 4 и 6 эквивалентны ½ СПО

В итоге результат приравнивается к удвоенной разнице между спускоподъемными операциями на глубину L1 и L2.

kanat1

Спуск обсадной колонны на глубину L
Спуск обсадной колонны определяется ½ СПО, т.к. спуск колонны однорейсовая операция. Также не учитывается вес талевого блока и дополнительный вес от УБТ.

kanat1
где:
T – работа, т∙км
L – глубина скважины, м
lОК – длина трубы обсадной колонны, м
ρОК – вес на 1 метр обсадной колонны с замковыми соединениями (с учетом выталкивающей силы), кг/м

Отчет по наработке талевого каната
На базе методики API мною был разработан шаблон отчета по наработке талевого каната на базе MS Office Excel с применением Visual Basic. В шаблоне присутствует возможность настроить параметры бурильного инструмента и рассчитать вес обсадной колонны.

kanat1

Таблица отчета о работе талевого каната после каждой из перетяжек.

kanat1

Журнал работы талевого каната. Заполняется персоналом ИТР на буровой установке.

kanat1

При заполнении журнала отчет самостоятельно делает расчеты и выдает итоговую наработку на талевый канат выраженную в т∙км. Отчет ведется на каждую из бухт талевого канат в отдельности. Это будет способствовать лучшему анализу работы и наглядно покажет возможные отличия в качестве изделий различных заводов-изготовителей.

Внедрение методики на производстве
В феврале 2011 года первая версия отчета по наработке успешно прошла тестирование в бригаде бурового мастера Ахметзянова И.А. на кусте №12 Западно-Салымского месторождения. Наработка велась по бухте № 79931101 Волгоградского завода, итоговая наработка составила 19,37 т∙км. По отзывам персонала отчет не вызвал проблем в работе. По итогам тестирования персоналом были предложены идеи по доработке отчета, которые были успешно внедрены.

На презентации проекта на НТК среди МС, руководством филиала было принято решение распространить опыт бригады Ахметзянова И. А. на другие буровые бригады. Для реализации этого мною был переработан регламент филиала по ведению наработки на талевый канат. В июне 2011 регламент был согласован и утвержден руководством филиала.

В июле шаблоны отчета по наработке, инструкции и памятка по ведению отчета были разосланы ИТР на месторождениях. В августе 2011 начали поступать первые данные. Постепенно по мере ознакомления персонала с новой методикой, на всех буровых наработка талевого каната стала вестись по системе API.

Заключение
Внедрение новой формы отчетности в повседневную работу позволило стандартизировать ведение наработки на талевый канат и привести ее в соответствие с международными стандартами.

Единая форма отчетности помогает выявить различие в отработке талевого каната на разных буровых установках. Выявить случаи неполной отработки бухт, поставки некачественной продукции, а следовательно экономии затрат на последующее приобретение.

Литература

Прикрепленные файлы

РД-ССК-НФ-251 Журнал наработки талевого каната — 12 ЗСМ 79931101
РД-ССК-НФ-251 Инструкция по эксплуатации талевых канатов
РД-ССК-НФ-251 Памятка по учету наработки талевого каната

Комментарий (2)

  • Сабина| 13.03.2019

    Добрый день. Скажите, а как связаться с Олегом Фоминым — автором данной публикации?

  • Сергей| 08.05.2019

    Насколько я знаю он всё ещё работает в ЗАО ССК, посмотрите контакты Компании в интернет, попросите связать с ним.

  • Оставить ответ

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *